4ºeso Chapitre 4 L'ADN

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4ºeso Chapitre 4 L'ADN

  1. 1. http://es.slideshare.net/mjaragon68/primants-adn-3364272?from_search=1 http://fr.slideshare.net/atelier-paludisme/app-2007-ediths2?from_search=2 http://es.slideshare.net/vguili/confprocessusevolutionduret-862189 http://es.slideshare.net/biologisteb/chromosome-et-chromatine
  2. 2. A cide D ésoxyribo N ucléique
  3. 3. Chr omatine et chr omosomes  Les molécules d’ADN forment de longues fibrilles appelées chromatine.  Un chromosome est un filament de chromatine enroulé plusieurs fois autour de protéines (histones)
  4. 4. L'ADN: UN PEU D'HISTOIRE
  5. 5. · · · · · · · · · · Publication des lois de Mendel, établissant une théorie de la transmission des caractères héréditaires, par Gregor Mendel en 1866. Cette théorie sera redécouverte vers 1900. 1ère observation de chromosomes par E. Balbiani vers 1880. Théorie chromosomique de l’hérédité démontrée par le biologiste Thomas Hunt Morgan en 1911. (Prix Nobel 1933) Mise au point du test de Feulgen, technique pour colorer spécifiquement l’ADN, et observation de la constitution des chromosomes en 1924 par Robert Feulgen. Identification de la nature chimique de l’ADN en 1944 par les bactériologistes Oswald Avery, Colin MacLeod, et McCarty. Observation de la forme en hélice de l’ADN sur des clichés pris en diffraction aux rayons X par Rosalind Franklin et Maurice Wilkins vers 1950. Mise en évidence de la complémentarité des bases azotées par Chargaff en 1950. Mise en évidence de l’ADN comme molécule porteuse de l’information génétique par Alfred Hershey et Martha Chase en 1952. Détermination de la structure de la molécule d’ADN par James Watson et Francis Crick en 1953. (Prix Nobel 1962) Mise en évidence du mécanisme de réplication chez la bactérie E.Coli en 1957, par Matthew Meselson et Franklin Stahl.
  6. 6. La str ucture de l’ADN
  7. 7. Structure et composition de l’ADN : la double hélice L’ADN est constitué de deux chaînes (ou brins) enroulées l’une autour de l’autre en une double hélice. Chaque chaîne est composée d’une succession de nucléotides Nucleotide: Groupe phosphate + Sucre + Base
  8. 8. L’ADN est composé d’unités appelées nucléotides  Un nucléotide sucre désoxyribose
  9. 9. Nucléotide Phosphate Base Sucre
  10. 10. Todas las moléculas tienen una disposición espacial
  11. 11. 4 bases de l’ADN Cytosine Adénine Thymine Guanine
  12. 12. Les bases azotées sont au nombre de quatre : adénine (notée A), thymine (T), guanine (G), cytosine (C). La complémentarité de ces bases, deux à deux, permet l’association des deux brins d’ADN : l’adénine est toujours appariée à une thymine et la guanine à une cytosine.
  13. 13. l’adénine est toujours appariée à une thymine A–T T–A la guanine à une cytosine. C–G G–C
  14. 14. Les nucléotides peuvent se lier les uns aux autres par leur sucre (désoxyribose) et leur groupement phosphate : ● i Donc, deux chaînes de nucléotides peuvent s'unir l'une à l'autre si leurs bases sont complémentaires, c'est à dire si le A d'une chaîne fait face à un T de l'autre et si le C d'une chaîne fait face au G de l'autre:
  15. 15. La séquence de nucléotides Le code génétique A C ACGTTCAC TGCAAGTG T G
  16. 16. La séquence de nucléotides Le code génétique A C ACGTTCAC TGCAAGTG T G
  17. 17. Exercice sur les nucléotides (compléter le tableau) Nom de la base symbole Adénine A Cytosine C Guanine G Thymine Nucléotide complémentaire T Exemple d'un segment d'ADN de votre choix: filament codant (brin codant): TAC GAC CAC CTC TCC ACG GAC ATT filament complémentaire: ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
  18. 18. Page 65, activités 3 et 4
  19. 19. RESUMEN Desde el punto de vista químico, el ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, un polinucleótido. Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre sí, como si fuera un largo tren formado por vagones. En el ADN, cada vagón es un nucleótido, y cada nucleótido, a su vez, está formado por un azúcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede ser adenina→A, timina→T, citosina→C o guanina→G) y un grupo fosfato que actúa como enganche de cada vagón con el siguiente.
  20. 20. Lo que distingue a un vagón (nucleótido) de otro es, entonces, la base nitrogenada, y por ello la secuencia del ADN se especifica nombrando sólo la secuencia de sus bases. La disposición secuencial de estas cuatro bases a lo largo de la cadena (el ordenamiento de los cuatro tipos de vagones a lo largo de todo el tren) es la que codifica la información genética: por ejemplo, una secuencia de ADN puede ser ATGCTAGATCGC... Tres nucleótidos seguidos forman un TRIPLETE, que es como una palabra, con la que se puede nombrar a un aminoácido
  21. 21. Les acides aminés (aminoácidos) jouent un rôle fondamental comme constituants élémentaires des protéines Toutes les protéines de tous les êtres vivants connus ne sont constituées — à quelques exceptions près — que de 22 acides aminés différents Le code génétique est la correspondance entre les triplets de nucléotides et les acides aminés. C'est sa lecture, lors de la traduction, qui permet la synthèse des protéines à partir de l'information génétique
  22. 22. En los organismos vivos, el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la que las dos hebras están unidas entre sí por puentes de hidrógeno. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/DNA_orbit_animated.gif
  23. 23. El ADN, por tanto, tiene la información para crear aminoácidos en un orden determinado, y la unión de esos aminoácidos, en ese orden, constituirán proteinas... Pero... ¿Como llegamos hasta las proteínas? Mediante dos pasos: Transcripción y Traducción
  24. 24. La synthèse des pr otéines   Fabrication des protéines à partir du code de l’ADN. L'ARN est nécessaire Deux étapes 1. La transcription 2. La traduction
  25. 25. L'ARN A cide Ribo N ucléique
  26. 26. Comme l'ADN, l'ARN est composée d'une succesion de nucléotides. Mais ces nucléotides sont légèrement différents: ● Première différence: le sucre dans l'ARN est la ribose . ● Deuxième différence: dans l'ARN les bases azotées sont Adénine, Guanine, Cytosine et Uracile (pas de thymine). ● Troisième différence: dans l'ARN, il n'y a qu'un brin
  27. 27. Compar aison ADN-ARN ADN ARN deux brins (double hélice) un brin désoxyribose ribose CGAT CGAU
  28. 28. Comparaison ADN-ARN (compléter le tableau) ADN Types de nucléotides présents A, C, G, T 1 Structure (nombre de filaments) Exemple de séquence TAC GAC CAC CTC TCC ___ ___ ___ ___ ___ Rôle ARN Support des gènes ___ ___ ___ ___ ___ Messager: transport de l'information d'un gène dans le cytoplasme
  29. 29. Types d’ARN  Il y a trois principaux types d’ARN    L’ARN messager L’ARN de transfert L’ARN ribosomal ARNm ARNt ARNr
  30. 30. ARN messa ger (ARNm)
  31. 31. ARN de tr ansfer t (ARNt)
  32. 32. ARN ribosomal (ARNr)
  33. 33. La synthèse des pr otéines La tr anscription  ADN reste dans le noyau ARNm sort du noyau
  34. 34. Transcription La première étape qui se produit est un processus appelé transcription. Ici les informations sur l'ADN sont écrites vers le bas sur une molécule différente appelée l'ARNm. Cette molécule agit comme un messager pour porter l'information à d'autres parties de la cellule.
  35. 35. Transcription de l'ADN
  36. 36. La synthèse des pr otéines La tr aduction  ARNm protéines avec la participation de l’ARNt et l’ARNr
  37. 37. Traduction Dans cette étape, les organites cellulaires appelés ribosomes entrent en jeu. Ces ribosomes agissent comme traducteurs de code dans le format approprié d'une chaîne d'acides aminés qui forment les éléments constitutifs de la protéine. Chaque codon (groupe de 3 nucléotides de l'ARNm) correspond à un acide aminé, sauf 3 codons, appelés codons-stop, qui provoquent l'arrêt de la traduction. Le codon AUG, appelé codon-initiateur, va permettre de commencer la traduction
  38. 38. Le code génétique Une étape clé dans l'expression de l'information génétique est donc la traduction de l'information sous forme nucléotidique en une forme protéique. Cette traduction est réalisée par triplets de nucléotides : 3 nucléotides codent pour un des 20 acides aminés naturels.
  39. 39. Le code génétique est la correspondance entre les triplets de nucléotides et les acides aminés. C'est sa lecture, lors de la traduction, qui permet la synthèse des protéines à partir de l'information génétique
  40. 40. Questions: 1- Comment est codé chaque acide aminé? ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ 2- Combien de triplets de nucléotides (ou codons) existent? _____________________________ 3- Pour combien d’acides aminés codent-ils? _________________________________________ 4- Si on prend le codon CTG, à quel(s) acide(s) aminé(s) correspond-il? ________________________________________________________ _______________ 5- Si on prend «la leucine», combien de codons codent pour cet acide aminé? ________________________________________________________ _______________ 6- Il existe des codons-stop. Quels sont-ils? ________________________________________
  41. 41. L’ADH est une hormone protéique qui agit sur l’élimination de l’eau par les reins. La séquence du brin d’ADN codant qui détient l’information génétique permettant la synthèse de cette protéine est présentée ci-dessous. Etablissez la séquence d’acides aminés de cette hormone. Séquence du gène codant pour l’ADH: TGC TAC TTC CAG AAC TGC CCA AGA GGA TGA Séquence du gène: TGC TAC TTC CAG AAC TGC CCA AGA GGA TGA Acides aminés correspondant:
  42. 42. L'ocytocine et la vasopressine sont deux hormones fabriquées par l'hypophyse anterieure. Voici les deux sequences de nucleotides presentes sur le gene codant pour chacune de ces hormones (brin codant). Ocytocine TGC TAC ATC CAG AAC TGC CCC CTG GGC Vasopressine TGC TAC TTC CAG AAC TGC CCA AGA GGA 1. Determiner la sequence de ces deux hormones. 2. Comparer les brins d'ADN ; compter le nombre de differences
  43. 43. 1- Comment est codé chaque acide aminé? Chaque acide aminé est codé par 3 nucléotides de l’ADN, c’est ce que l’on appelle UN CODON. 2- Combien de triplets de nucléotides (ou codons) existent? Il existe 64 codons. 3- Pour combien d’acides aminés codent-ils? Ces 64 codons codent pour 20 acides aminés. 4- Si on prend le codon CTG, à quel(s) acide(s) aminé(s) correspond-il? Le codon CTG correspond à un acide aminé appelé la valine. 5- Si on prend «la leucine», combien de codons codent pour cet acide aminé? Pour la valine, on dénombre 6 codons différents possibles. 6- Il existe des codons-stop. Quels sont-ils? Il existe 3 codons-stop: TAA, TAG et TGA. 7.L’ADH est une hormone protéique qui agit sur l’élimination de l’eau par les reins. La séquence du brin d’ADN codant qui détient l’information génétique permettant la synthèse de cette protéine est présentée ci-dessous. Etablissez la séquence d’acides aminés de cette hormone. Séquence du gène codant pour l’ADH: TGC TAC TTC CAG AAC TGC CCA AGA GGA TGA Séquence du gène: TGC TAC TTC CAG AAC TGC CCA AGA GGA TGA Acides aminés correspondant: cystéine tyrosine phénylalanine glutamine asparagine cystéine proline arginine glycine
  44. 44. Page 67, activités 6,7,8,9
  45. 45. Replication de l'ADN Ce mécanisme permet d'obtenir, à partir d'une molécule d'ADN, deux molécules identiques à la molécule initiale. L'ADN a l'importante propriété de pouvoir être reproduit à l'identique, ce qui permet à l'information génétique de se transmettre d'une cellule mère aux cellules filles lors de la division cellulaire.
  46. 46. Replication de l'ADN La molécule d'ADN s'ouvre comme une fermeture éclair (cremallera) par rupture des liaisons hydrogènes entre bases appariées, libérant deux brins complémentaires. Chaque brin solitaire catalyse alors la synthèse de sa moitié manquante, intégrant, selon la règle de complémentarité des bases Ainsi, chaque nouvelle molécule est identique à la molécule d'ADN initiale.
  47. 47. http://www.youtube.com/watch?v=oebogqrX5F4
  48. 48. Page 68, activités 11, 12
  49. 49. MUTATIONES
  50. 50. Qu’est-ce qu’une mutation génétique ? Lors des divisions cellulaires, le matériel génétique est normalement recopié à l’identique mais il arrive que des erreurs se produisent de manière spontanée ou à cause d’événements extérieurs. On sait maintenant que des facteurs physiques ou chimiques comme les rayons X, des pesticides, des dérivés de benzène et bien d’autres produits encore sont des agents mutagènes et peuvent donc provoquer des mutations ou y contribuer (on parle alors de mutation induite).
  51. 51. Quelles que soient les causes, la modification de l’ADN est appelée mutation et peut transformer le fonctionnement du gène. Les mutations sont donc des erreurs de copie du matériel génétique.
  52. 52. Des mécanismes complexes de réparation de l’ADN font que la plupart des erreurs faites au cours de la réplication du génome sont corrigées On dit que ces mutations sont muettes lorsqu’elles n’entraînent pas de changement dans la séquence d’acides aminés et qu’elles sont neutres si elles conduisent à un acide aminé différent mais qui a les mêmes propriétés et ne modifie pas le fonctionnement de la protéine. Les mutations muettes ou silencieuses n’ont pas de conséquences sur le phénotype.
  53. 53. Bien que la fréquence des mutations soit très faible (la probabilité est estimée à une sur un million), il arrive que certaines mutations entraînent des conséquences plus ou moins graves. Si une mutation affecte des cellules somatiques (mutation autosomique), elle ne se transmet pas et ne touchera donc que l’individu qui la subit (c’est le cas de la plupart des mutations qui sont induites par des agents extérieurs) Mais si la mutation touche les cellules germinales (mutation sexuelle) elle est transmise à la descendance.
  54. 54. Les mutagènes En biologie, un mutagène est un agent qui change le génome (en général l'ADN) d'un organisme. Les effets réels sont plutôt : cancérisations et survenues de maladies génétiques et autres problèmes de santé (c'est la première étape nécessaire vers la cancérisation.). Les mutagènes sont en général Des radiations: Les rayons UV, les radiations ionitantes... La chaleur, laquelle provoque des coupures de l'ADN Des composés chimiques comment, leBenzopyrène, présent dans la fumée de cigarette
  55. 55. Mutations et évolution
  56. 56. Las mutaciones son el origen de la diversidad genética página 69 del libro
  57. 57. Le génie génétique Le génie génétique (ou ingénierie génétique) est un ensemble de techniques, faisant partie de la biologie moléculaire et ayant pour objet l’utilisation des connaissances acquises en génétique pour utiliser, reproduire, ou modifier le génome des êtres vivants. Il a souvent pour but la modification des génotypes, et donc des phénotypes.
  58. 58. Le génie génétique Le génie génétique est un champ très actif car les applications possibles sont multiples, notamment en: - santé humaine (correction d’un gène porteur d’une mutation, etc.), - en agriculture biotechnologique (mise au point de nouvelles générations de plantes génétiquement modifiées, etc.) - ou encore pour la mise au point d’outils destinés à la recherche (p.e. pour explorer la fonction d’un gène).
  59. 59. Cómo se modifica el ADN de un individuo Página 70 Trabajo: - Riesgos de la ingeniería genética - OGMs, ¿conoces ya alguno? Los proyectos Genoma por el libro, pag. 72
  60. 60. http://www.news-medical.net/health/DNA-Biological-Functions-(French).aspx http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/DNA_orbit_animated.gif http://es.slideshare.net/atelier-paludisme/app-2007-celestins2 http://www.cnrs.fr/cnrs-images/sciencesdelavieaulycee/cellule/adn.htm

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